• 한국환경과학회지
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• 제29권4호
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• pp.383-393
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• 2020

To increase electrolysis performance, the applicability of seawater to the iron-fed electro-Fenton process was considered. Three kinds of graphite electrodes (activated carbon fiber-ACF, carbon felt, graphite) and dimensionally stable anode (DSA) electrode were used to select a cathode having excellent hydrogen peroxide generation and organic decomposition ability. The concentration of hydrogen peroxide produced by ACF was 11.2 mg/L and those of DSA, graphite, and carbon felt cathodes were 12.9 ~ 13.9 mg/L. In consideration of durability, the DSA electrode was selected as the cathode. The optimum current density was found to be 0.11 A/㎠, the optimal Fe²⁺ dose was 10 mg/L, and the optimal ratio of Fe²⁺ dose and hydrogen peroxide was determined to be 1:1. The optimum air supply for hydrogen peroxide production and Rhodamine B (RhB) degradation was determined to be 1 L/min. The electro-Fenton process of adding iron salt to the electrolysis reaction may be shown to be more advantageous for RhB degradation than when using iron electrode to produce hydrogen peroxide and iron ion, or electro-Fenton reaction with DSA electrode after generating iron ions using an iron electrode.

• Carbon letters
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• 제8권3호
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• pp.177-183
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• 2007

[ $TiO_2$ ]ACF composites were prepared by the electrochemical method with Titanium (IV) n-butoxide (TNB) electrolyte under different electrochemical operation time. The BET surface area for $TiO_2$/ACF composites decrease with the increase of electrochemical operation time. There is a single crystal structure which is anatase in all of the samples from the data of XRD. The SEM micrphotographs of $TiO_2$/ACF composites show that the $TiO_2$ particles were well mixed with the ACF. There are O and P with strong C and Ti peaks in all samples from EDX results, and it also shows that a decrease of the C content with a increasing of Ti content with increasing of the electrochemical operation time in the over all composites. DSC cures show that the exothermic peak of all composites at $560^{\circ}C$ represents the transformation heat of amorphous parts to anatase phase and the discontinuous grain growth of the transformed anatase particles. Finally, the excellent photoactivity of $TiO_2$/ACF composites (especially, ACFT10) could be attributed that the decrease of concentration of MB can be concluded to be much faster for the adsorption by ACF than for photocatalytic decomposition by $TiO_2$.

• 공업화학
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• 제17권5호
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• pp.532-538
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• 2006

탄화 및 활성화 조건을 매개체로 여러 등급의 Polyacrylonitrile (PAN)계 ACF (ACF : Activated Carbon Fiber)를 제조하여 최적의 비표면적을 나타내는 활성화 공정을 알아보았고, 가장 큰 비표면적을 갖는 PAN계 ACF에 대한 표면특성 및 독성가스 등에 대한 흡착특성을 분석하였다. 시험결과 활성화 온도가 증가할수록 비표면적이 증가하고 탄화 온도가 감소할수록 비표면적이 감소하였고, $900^{\circ}C$로 15 min간 탄화한 후 $900^{\circ}C$로 30 min간 활성화 공정을 거친 ACF가 $1204m^2/g$의 가장 높은 비표면적을 나타내었고 요오드 및 테러용 독성가스에 대한 흡착 성능시험 결과 기존의 흡착제보다 우수하였다. 또한 선택적 흡착을 위한 기능성을 부여하기 위하여 기존의 금속염을 침적하는 방법을 대체하여 비교적 안정화된 금속나노입자(Ag, Pt, Cu, Pd)를 제조하여 첨착하였고 이에 대한 표면특성 및 $SO_{2}$에 대한 흡착특성을 분석하였다. 금속나노입자 첨착 ACF에 대한 $SO_{2}$ 흡착성능 시험결과 Ag, Pt, Cu 나노입자를 첨착한 ACF는 무첨착 ACF의 파과시간(326 sec)과 비교 할 때 크게 변함이 없었으나 Pd 나노입자를 첨착한 ACF는 파과시간이 925 sec로 $SO_{2}$ 흡착성능이 매우 우수함을 알 수 있었다.

• 한국환경농학회지
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• 제37권1호
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• pp.49-56
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• 2018

본 연구는 국내에서 다량 취급되고 있는 암모니아 및 톨루엔을 흄 상태로 노출시킨 후 흡수/흡착방법을 달리한 이동형 스크러버를 이용해 각 유해화학물질의 제거효율을 비교 분석하였다. 이동형 스크러버는 기 개발된 장치를 개선하여 와류 세정에 의한 흡수, 유입풍속 조절의 장점을 살리고, 활성탄 및 카본필터를 통한 기체상 유해화학물질의 흡착방법 도입을 통해 단점을 보완하였다. 개선된 장치는 기초성능평가를 통해 적정 제어풍속이 검증되었고, 5% 암모니아수 용액을 흄 상태로 노출시켜 후드 흡입부, 송풍기 배출부 및 세정기가 정상 작동함을 확인하였다. 흡수/흡착방법에 따른 암모니아 제거효율은 90분 경과 후 C${\geq}$PCA>SWA 순으로 가장 우수한 SWA 군의 노출 농도별 제거 효율은 시간이 경과할수록 노출 농도와 무관하게 배출 농도는 증가되었고, 세정액의 pH는 산성에서 염기성으로 변화되었다. 또한, 시간 경과에 따른 노출 농도 별 세정액의 pH 변화와 배출구 농도 변화 사이에 0.9429~0.9491 수준의 정의 상관관계를 나타내었다. 흡착방법에 따른 톨루엔의 제거 효율은 초기 10분 경과 후 배출구농도에서 C>CMA${\geq}$GCA 순을 나타내다 90분 경과까지 일정한 농도로 유지되었다. 가장 우수한 GCA 군의 노출 농도별 제거 효율은 초기 10분 경과 시 노출 농도에 비례하여 배출 농도가 높은 경향이었다. 이와 같은 결과를 통해 개선된 이동형 스크러버는 중화반응에 의해 산성 또는 염기성 유해 화학물질의 제거 뿐 아니라, 활성탄 등의 흡착기능 개선을 통해 VOCs 제거에도 효과적이었다. 하지만, 실제 현장에서 활용이 가능하도록 세정액 pH를 지속적으로 유지하여 연속적으로 흡수 제거할 수 있는 방법과 노출되는 화학물질 농도와 흡착제의 관계에서 파괴점, 포화점, 흡착속도 등의 물리적인 요소가 추가적인 연구를 통해 도출되어야 할 것이다.

• 분석과학
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• 제13권2호
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• pp.194-199
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• 2000

본 연구에서는 Ni가 처리된 PAN계 ACFs에 대하여 흡착, 표면특성 및 항균효과를 통하여 물리 화학적인 특성과 생물학적인 특성을 제시하였다. Ni가 처리된 PAN계 ACFs의 흡착에 관한 연구로부터 N1-N3에 대하여 Type I의 흡착등온곡선과 N4-N6에 대하여 Type II와 III의 흡착등온곡선을 각각 얻었다. 이들 시료에 대하여 흡착된 부피는 Ni의 몰농도의 증가와 함께 천천히 감소함을 알 수 있었다. BET식을 사용하여 계산된 $S_{BET}$값은 $692.58-895.24m^2/g$의 범위에 분포하였다. 또한 common-t값을 사용하여 ${\alpha}_s$-법으로부터 구한 단위 질량 당 미세 동공 부피는 $0.19-0.56cm^3/g$이었다. SEM 모폴로지의 결과로부터 PAN계 ACFs의 표면은 Ni를 처리함에 따라 부분적으로 피복됨을 관찰 할 수 있었다. 최종적으로 Shake flask법을 사용한 대장균(E. coli)에 대한 항균 효과를 측정한 결과, 각각의 시료들은 92.5-100%의 효과를 나타내었다. 이러한 항균 효과는 역시 Ni의 몰농도의 증가와 함께 향상됨을 알 수 있었다.

• 환경위생공학
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• 제17권3호
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• pp.99-109
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• 2002

Charcoal $tube/CS_2$ method are more popularly used than any other in the measurement of the working environment for the exposure evaluation of organic solvent, but it is some weak points that the lower accuracy can be obtained on the polar materials and within the range of the low concentration. Thus solvent desorption method has been developed to make accuracy higher and to overcome some weak points. However, because of high price of adsorption tube for thermal desorption and the short of study on its application to the working environment, it is not popularly used in the domestic industrial hygiene fields. This dissertation aims to develop thermal desorption and adsorption tubes for measuring organic solvents in the working environment, by comparing and analyzing breakthrough condition and adsorption capacity with ACF. Specific surface area of ACF used in this study is wider than the one of AC and micropore of ACF related with adsorption has been developed, and adsorption velocity and adsorption amount are very excellent by linking a pore of surface and an inside well into micropore. 1. Result of analysis on physical characteristics of adsorbent, the specific surface area of ACF was 1.3 times higher than that of AC. Distribution ratio of micropore related to adsorption was 94% on ACF and AC. Result of SEM, micropore of the AC is opened to the surface. In contrast, ACF shows that extremely fast adsorption speed. Because of micropore are exposed on the surface and penetrate through each other. 2. Breakthrough characteristics of adsorbents was not different from slop of breakthrough curve. The effluent concentration reaches 10% of initial concentration($C_{out}/C_{in}=0.1$, break point) of ACF was 30~316min longer than that of AC. Therefore, the adsorption capacities of ACF was 1.1~4.6 times higher than that of AC. ACF can be used as a proper adsorbent for measurement of organic solvent.

• 한국자원식물학회지
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• 제35권6호
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• pp.820-824
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• 2022

Ecologically sustainable means of development is the point to support environmental homeostasis. One of our roles is to find bio-degradable resources that can be substituted for petroleum-based products to effectively abide by the natural viability. To counter the issues of deforestation and preserve biodiversity, it is necessary to produce a non-wood crop that can fulfill the requirement for raw material from which several products can be produced. Kenaf (Hibiscus cannabinus), a member of the family Malvaceae, is showing sufficient potentiality along this road-map. Due to its rich fiber content, it has been used extensively in various fields for long, probably as early as 4,000 BC. At present, kenaf has been used as provider of paper, plastics, fiber glass, biofuel, activated carbon and epoxy composite. This obviously catch one's attention towards its capability to replace petroleum-based products as a whole. Moreover, the plant shows considerable relevance in decreasing pollutants by virtue of its enormous absorption capacity. These multiple applications of kenaf justify its credibility to be the best resource for the better world. The paper presents an overview on its numerous uses reported in the literature that we have investigated and its great potential as a valuable multipurpose crop.

• 한국가스학회지
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• 제14권3호
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• pp.35-40
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• 2010

이 연구는 근로자 및 인체에 유해한 휘발성유기화합물질인 benzene, toluene, p-xylene을 흡착제거할 수 있는 흡착제를 개발하고자 하였다. 따라서 그 것을 위하여 기존 상업용 흡착효율을 높이고자 KOH/ACF(activated carbon fibers)를 몰비 1:1로 ACF를 재활성 시켜 기존 ACF와 재 활성 시킨 ACF와의 흡착효율을 비교 검토하고자 하였다. 그 결과 각 물질에 대한 흡착시간에 따른 흡착파과효율(%)는 농도가 클수록 커져 빠른 파과속도를 보였고 또한 농도를 125PPM으로 고정시키고 유량을 0.5$\ell$/min에서 탈착실험을 통한 흡착효과의 재현성은 toluene과 p-xylene의 경우 유사한 경향을 보였다. 그러나 benzene의 경우 재활성한 ACF가 재활성 되지 않은 상업용 ACF보다 오히려 탈착효과가 낮은 것으로 관찰되었다.

• 대한안전경영과학회:학술대회논문집
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• 대한안전경영과학회 2004년도 춘계학술대회
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• pp.247-257
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• 2004

Electrodes were fabricated based on activated carbon powder BP-20, conducting agent such as Super P, vapor grown carbon fiber (VGCF) and acetylene black (AB), and the mixed binders of flexible poly(vinylidenefluoridehexafluoropropylene) [P(VdF-co-HFP)] and cross linking dispersion agent of polyvinylpyrrolidone (PVP) to increase mechanical strength. According to impedance measurement of the electrode with the addition of conducting agent, we found that it was possible to charge rapidly by the fast steady-state current convergence due to low equivalent series resistance (AC-ESR, fast charge transfer rate at interface between electrode and electrolyte and low RC time constant. The self-discharge of unit cell showed that diffusion process was controlled by the ion concentration difference of initial electrolyte due to the characteristics of Electric Double Layer Capacitor (EDLC) charged by ion adsorption in the beginning, but this by current leakage through the double-layer at the electrode/electrolyte interface had a minor effect and voltages of curves were remained constant regardless of electrode material. We found that the 2.3V/230F grade EDLC would be applied to industrial safety usage such as uninterrupted power supply (UPS) because of the constant DC-ESR by IR drop regardless of discharge current.

• 공업화학
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• 제30권2호
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• pp.160-166
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• 2019

본 연구에서는 새집증후군 유발 가스인 초산 가스에 대한 활성탄소섬유의 흡착 성능을 향상시키기 위하여, 산소플라즈마 처리를 통해 활성탄소섬유에 산소작용기를 도입하였다. 산소플라즈마 처리 시 주입되는 산소 가스의 유량이 증가할수록 산소플라즈마 활성종이 더 많이 생성되었다. 이로 인해 물리적 및 화학적인 식각이 더 많이 발생하여 활성탄소섬유의 비표면적이 감소하였다. 특히, 60 sccm의 산소 가스 유량이 주입된 시료(A-O60)의 비표면적의 경우 미처리 시료와 비교하여 약 6.95% 감소된 $1.198m^2/g$까지 감소하였다. 반면, 산소플라즈마 처리 시 주입되는 산소 가스의 유량이 증가할수록 활성탄소섬유 표면에 도입되는 산소 함량이 증가하였으며, 최대 35.87%까지 도입되었음을 확인하였다. 또한, 산소플라즈마 처리된 활성탄소섬유의 초산 가스 흡착 성능은 미처리 활성탄소섬유 대비 최대 43% 향상되었다. 이것은 산소플라즈마 처리에 의해 도입되는 O=C-O와 같은 산소작용기와 초산 분자 사이의 쌍극자 모멘트에 의한 수소결합 형성에 기인한다.